RU2138370C1 - Method and tool for pull boring of internal hole in billet made of zirconium and zirconium-based alloys for rolling - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: internal hole of billet is treated by draw boring at which tool is secured at stem end fed axially, while billet is rotated. Chips are removed in direction opposite to feed. Boring is performed with axial feed of tool which does not exceed the smallest value of two limiting feeds one of which satisfies condition of stem strength and other, condition of stem stiffness determined from given relations. Provision is made for continuous chips of thickness and width not exceeding 0.2 mm. Multiblade cutting tool has body, shank and operating part with hard-alloy cutting members, front guiding part with central hole and ports for delivery of lubricating fluid to cutting zone. Guide chamfers, 2.0- 5.0 mm long and 0.6-2.0 mm wide, are made on blades of cutting tools to facilitate centering of tool during treatment. Method and tool ensure vibration strength of system, reduce roughness and enhance accuracy of treated hole. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 tbl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству изделий из циркония и сплавов на его основе, в частности к способам подготовки внутренней поверхности отверстий черновых заготовок под прокат, и может быть использовано в машиностроении при обработке глубоких отверстий вязких материалов при соотношении глубины обрабатываемого отверстия к его диаметру до 120. The invention relates to the tube production of products from zirconium and alloys based on it, in particular to methods for preparing the inner surface of the holes of rough blanks for hire, and can be used in mechanical engineering for processing deep holes of viscous materials with a ratio of the depth of the hole to its diameter up to 120.

Известные способы получения циркониевых заготовок под прокат, такие как горячая прокатка заготовки, прессованние в гильзу, литье в кокиль и т.д., не обеспечивают необходимое качество внутренней поверхности заготовки, что приводит к повышенному браку при прокате. Наиболее широкое распространение получил способ горячего прессования гильзы, когда из слитков после ковки, сверления, расточки и обточки прессуют гильзу. Внутренняя поверхность прессованной гильзы имеет дефектный слой с рядом несовершенств, таких как надрывы и глубокие риски. Кроме того, прессованная гильза имеет конусность и некруглость внутреннего отверстия, поэтому припуск для снятия дефектного слоя и устранения несовершенства геометрии может достигать величин до 1 мм. Known methods for producing zirconium billets for hire, such as hot rolling of the billet, pressing into a sleeve, casting into a chill mold, etc., do not provide the necessary quality of the inner surface of the billet, which leads to increased reject during rolling. The most widely used method is the hot pressing of a sleeve, when a sleeve is pressed from ingots after forging, drilling, boring and turning. The inner surface of the pressed sleeve has a defective layer with a number of imperfections, such as tears and deep risks. In addition, the pressed sleeve has a taper and non-circularity of the inner hole, therefore, the allowance for removing the defective layer and eliminating imperfections in geometry can reach values up to 1 mm.

Известны и применяются в трубопрокатном производстве циркониевой продукции способы подготовки внутренней поверхности отверстия черновой заготовки, такие как пескоструйная и дробеструйная обработка, струйное травление, хонингование и механическая обработка [1]. Недостатком пескоструйной, дробеструйной обработки, а также струйного травления является то, что вышеперечисленные обработки позволяют снять припуск до 0,3 мм, не исправляя при этом неточность отверстия, и полностью не удаляют дефектный слой. Операция хонингования хотя и повышает точность внутреннего отверстия, но малопроизводительна и применяется для снятия малых припусков, т.е. она также не позволяет полностью удалить дефекты поверхностного слоя. Known and used in the tube production of zirconium products are methods of preparing the inner surface of the hole of a rough billet, such as sandblasting and shot blasting, jet etching, honing and machining [1]. The disadvantage of sandblasting, shot blasting, and jet etching is that the above treatments allow you to remove the allowance of up to 0.3 mm without correcting the inaccuracy of the hole, and do not completely remove the defective layer. The honing operation, although it increases the accuracy of the inner hole, is inefficient and is used to remove small allowances, i.e. it also does not completely remove defects in the surface layer.

Механическая обработка лишена этих недостатков. Machining does not have these drawbacks.

Для механической обработки глубоких отверстий часто используется способ вытяжного растачивания (способ глубокого растачивания на растяжение), при котором инструменту сообщают осевую подачу, а заготовке - вращение. Растачивание производят с помощью режущего инструмента, закрепленного на конце стебля, при этом инструмент базируется или на обработанную, или на обрабатываемую поверхность с принудительным отводом стружки из зоны резания с помощью потока СОЖ [2]. For machining deep holes, the method of exhaust boring (the method of deep boring in tension) is often used, in which the tool is informed of the axial feed, and the workpiece is rotated. Boring is carried out using a cutting tool mounted on the end of the stem, while the tool is based on either the machined surface or the machined surface with forced removal of chips from the cutting zone using a coolant flow [2].

Однако известные аналогичные способы обработки глубоких отверстий имеют ограниченные технологические возможности, т.к. их трудно реализовать при соотношении длины обрабатываемого изделия - L к его внутреннему диаметру - D, равном 100 - 120, при малых диаметрах D < 40 мм с получением при обработке вязких материалов непрерывной сливной стружки. However, known similar methods for processing deep holes have limited technological capabilities, because they are difficult to realize when the ratio of the length of the workpiece - L to its inner diameter - D, equal to 100 - 120, with small diameters D <40 mm with obtaining continuous processing chips during the processing of viscous materials.

Наиболее близким техническим решением, выбранным авторами в качестве прототипа, является способ подготовки внутренней поверхности канальной трубы из циркониевых сплавов механической обработкой на специальном станке для глубокого сверления и растачивания модели PT 43C, включающий обработку внутреннего диаметра трубной заготовки способом вытяжного растачивания многолезвийным режущим инструментом, закрепленным на конце стебля, при котором инструменту сообщают осевую подачу, заготовке - вращение, а отвод стружки производят в направлении, противоположном подаче инструмента, используемый на предприятии АО Чепецкий механический завод. Аналогичный способ обработки описан в литературе [3]. The closest technical solution, chosen by the authors as a prototype, is a method of preparing the inner surface of a zirconium alloy channel pipe by machining on a special machine for deep drilling and boring of model PT 43C, which includes machining the inner diameter of a tube billet by the method of exhaust boring with a multi-blade cutting tool mounted on the end of the stem, at which the tool is informed of the axial feed, the workpiece is rotated, and the chip is discharged in the direction Opposite filing tool used at the enterprise JSC Chepetsk Mechanical Plant. A similar processing method is described in the literature [3].

Недостатком вышеуказанного способа является невозможность обработки циркониевых заготовок под прокат малого диаметра с внутренним отверстием D < 40 мм и большой длины с соотношением L/D > 50-70 из-за резкого падения жесткости системы СПИД, особенно жесткости стебля с инструментом и трудностей отвода сливной стружки из зоны резания при указанных диаметрах обработки. Предлагаемый способ обработки лишен указанного недостатка. The disadvantage of the above method is the inability to process zirconium billets for rental of small diameter with an internal hole D <40 mm and a large length with a ratio L / D> 50-70 due to a sharp drop in the rigidity of the AIDS system, especially the stiffness of the stem with the tool and the difficulties of draining the chip from the cutting zone at the specified processing diameters. The proposed processing method is devoid of this drawback.

Известны многолезвийные режущие инструменты (зенкеры) для обработки цилиндрических отверстий в заготовках с предварительно полученным отверстием, состоящие из хвостовика и рабочей части с режущими элементами [4]. Known multi-blade cutting tools (countersinks) for processing cylindrical holes in workpieces with a pre-obtained hole, consisting of a shank and a working part with cutting elements [4].

Указанные многолезвийные режущие инструменты не пригодны для обработки глубоких отверстий. These multi-blade cutting tools are not suitable for deep hole machining.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является многолезвийный режущий инструмент для обработки цилиндрических глубоких отверстий, работающий по методу вытяжного растачивания и содержащий корпус, хвостовик и рабочую часть с твердосплавными режущими элементами с передними и задними направляющими элементами и с центральным отверстием и окнами для подвода СОЖ в зону резания. The closest in technical essence to the claimed is a multi-blade cutting tool for processing deep cylindrical holes, working by the method of exhaust boring and containing a housing, a shank and a working part with carbide cutting elements with front and rear guiding elements and with a central hole and windows for supplying coolant into the cutting zone.

Недостатком данного инструмента является наличие задней направляющей, затрудняющей сход сливной циркониевой стружки, что ухудшает условия ее удаления из зоны резания. Исключение же задней направляющей ухудшает условия центрирования заготовки и инструмента во время обработки, что снижает виброустойчивость системы СПИД, производительность и точность процесса обработки, повышает шероховатость внутренней поверхности, особенно при соотношении L/D > 50. The disadvantage of this tool is the presence of a rear guide, which makes it difficult to drain the zirconium chips, which worsens the conditions for its removal from the cutting zone. The exception of the rear guide worsens the conditions for centering the workpiece and tool during processing, which reduces the vibration resistance of the AIDS system, productivity and accuracy of the processing process, increases the roughness of the inner surface, especially when the ratio L / D> 50.

Заявляемый инструмент лишен указанных недостатков. The inventive tool is devoid of these disadvantages.

Заявляемые изобретения решают техническую задачу: удаление дефектного слоя внутреннего отверстия заготовки под прокат из циркония и сплавов на его основе с соотношением L/D до 120 механической обработкой, с обеспечением максимальной производительности процесса резания, виброустойчивости системы СПИД, снижение шероховатости и повышение точности обработанного отверстия, получение непрерывной жесткой самоудаляемой сливной стружки, исключение случаев ее пакетирования и возгорания при обработке. The claimed inventions solve the technical problem: removing a defective layer of the inner hole of a billet made of zirconium and alloys based on it with an L / D ratio of up to 120 by machining, ensuring maximum cutting process productivity, vibration resistance of the AIDS system, reducing roughness and improving the accuracy of the machined hole, obtaining continuous rigid self-draining discharge chips, the exception of cases of its packaging and fire during processing.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе вытяжного растачивания внутреннего отверстия заготовки из циркония и сплавов на его основе многолезвийным режущим инструментом обработку производят так, что инструмент закрепляют на конце стержня, сообщают ему осевую подачу, а заготовке - вращение и отводят стружку в направлении, противоположном подаче, при этом расточку внутреннего отверстия заготовки с геометрией, определяемой соотношением
L/D<120,
где D - диаметр обрабатываемого отверстия, мм,
L - глубина обрабатываемого отверстия, мм, осуществляют с осевой подачей инструмента, не превышающей меньшую из двух величин предельных подач, одна из которых отвечает условию прочности стебля (S_{1 пр}), а другая - условию жесткости стебля (S_{2 пр}), при этом указанные величины предельных подач определяют из соотношений
S_{1 пр}=Kd² мм/об,
S_{2 пр}=Cd³/l, мм/об,
где l - длина стебля, мм,
d - диаметр стебля, мм,
K, C - коэффициенты, учитывающие величину снимаемого припуска, мм^-1об^-1,
и обеспечивают получение непрерывной сливной стружки с толщиной и шириной не менее 0,2 мм.The problem is solved in that in the known method of exhaust boring the inner hole of a zirconium billet and alloys based on it with a multi-blade cutting tool, the treatment is performed so that the tool is fixed at the end of the rod, the axial feed is informed to it, and the workpiece is rotated and the chips are removed in the direction the opposite feed, while boring the inner hole of the workpiece with a geometry defined by the ratio
L / D <120,
where D is the diameter of the machined hole, mm,
L is the depth of the hole to be machined, mm, carried out with an axial feed of the tool not exceeding the smaller of the two values of marginal feeds, one of which meets the condition of the stem strength (S _{1 pr} ), and the other the condition of the stiffness of the stem (S _{2 ol} ), while the specified values of the marginal feeds are determined from the relations
S _{1 ol} = Kd ² mm / rev,
S _{2 ol} = Cd ³ / l, mm / rev,
where l is the length of the stem, mm,
d is the diameter of the stem, mm,
K, C - coefficients taking into account the size of the removed allowance, mm ^-1 rev ^-1 ,
and provide continuous drainage chips with a thickness and width of not less than 0.2 mm

Поставленная задача решается также тем, что известный многолезвийный инструмент для вытяжного растачивания внутреннего отверстия заготовки под прокат из циркония и сплавов на его основе содержит корпус, хвостовик и рабочую часть с твердосплавными режущими элементами, переднюю направляющую с центральным отверстием и окнами для подвода смазывающей охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания, при этом на лезвиях режущих элементов выполнены направляющие фаски длиной (S), равной 2,0-5,0 мм, и шириной (f), равной 0,6-2,0 мм. The problem is also solved by the fact that the well-known multi-blade tool for exhaust boring the inner hole of a billet made of zirconium and alloys based on it contains a housing, a shank and a working part with carbide cutting elements, a front guide with a central hole and windows for supplying lubricating coolant ( Coolant) into the cutting zone, while on the blades of the cutting elements guide chamfers are made with a length (S) of 2.0-5.0 mm and a width (f) of 0.6-2.0 mm.

При обработке глубоких отверстий с увеличением отношения L/D резко падает жесткость системы СПИД, особенно жесткость стебля с закрепленным на его конце инструментом, т.к. возрастает длина стебля и уменьшается его диаметр. Кроме того, при уменьшении диаметра обрабатываемого отверстия до 15-30 мм и длине L > 1500 мм отвод стружки из зоны резания затруднен из-за того, что цирконий и его сплавы, обладая повышенной вязкостью, при обработке образуют устойчивую сливную стружку. When processing deep holes with an increase in the L / D ratio, the rigidity of the AIDS system drops sharply, especially the rigidity of the stem with a tool attached to its end, because the length of the stem increases and its diameter decreases. In addition, when the diameter of the hole being machined is reduced to 15-30 mm and the length L> 1500 mm, chip removal from the cutting zone is difficult due to the fact that zirconium and its alloys, having increased viscosity, form stable drainage chips during processing.

Геометрия стружки характеризуется шириной, толщиной и радиусом кривизны, которые зависят в основном от таких параметров, как подача - S, глубина резания - t и главный угол в плане - φ . Радиус кривизны стружки при постоянной скорости резания, глубине резания и постоянной геометрии инструмента зависит только от величины подачи S мм/об, причем чем больше подача, тем больше радиус кривизны стружки. Для удаления сливной стружки из обрабатываемого отверстия необходимо, чтобы радиус кривизны стружки был меньше радиуса обработанного отверстия, а стружка обладала достаточной жесткостью, т.е. была бы близка по своему виду к суставчатой стружке. Как показывает практика работы с цирконием и его сплавами, если один из геометрических параметров стружки - ее толщина "а" или ее ширина "b" становятся меньше 0,2 мм, то стружка теряет жесткость и удаление ее из зоны резания затруднено. The geometry of the chip is characterized by the width, thickness and radius of curvature, which depend mainly on parameters such as feed - S, cutting depth - t and the main plan angle - φ. The radius of curvature of the chip at a constant cutting speed, depth of cut and constant geometry of the tool depends only on the feed rate S mm / rev, and the larger the feed, the greater the radius of curvature of the chip. To remove drainage chips from the hole to be processed, it is necessary that the radius of curvature of the chips is less than the radius of the processed hole, and the chips have sufficient rigidity, i.e. would be close in appearance to articular shavings. As practice with zirconium and its alloys shows, if one of the geometrical parameters of the chip - its thickness "a" or its width "b" becomes less than 0.2 mm, then the chip loses its rigidity and it is difficult to remove it from the cutting zone.

Цирконий и сплавы на его основе являются пирофорными материалами. С точки зрения пожаробезопасности оптимальной стружкой является т.н. "квадратная" стружка, когда ее ширина равна толщине с максимально возможной площадью сечения. Чем тоньше стружка, тем она пожароопасней. Особенно опасной является стружка, когда ее ширина или толщина становятся меньше 0,2 мм и дальнейшее уменьшение ее сечения приводит к резкому падению температуры ее воспламенения. Согласно общезаводской инструкции по пожарной безопасности при работе с электролитическим порошком, стружкой и монолитным цирконием ОТБ N 110-045-86, действующей на предприятии ОАО ЧМЗ, по степени пожароопасности цирконий и его сплавы подразделяются на четыре категории в зависимости от крупности частиц. Стружка толщиной более 0,2 мм является трудновоспламенимым продуктом и относится к IV менее опасной группе. Zirconium and alloys based on it are pyrophoric materials. From the point of view of fire safety, the optimal chip is the so-called. “square” shavings when their width is equal to the thickness with the maximum possible cross-sectional area. The thinner the shavings, the more flammable it is. A chip is especially dangerous when its width or thickness becomes less than 0.2 mm and a further decrease in its cross section leads to a sharp drop in its ignition temperature. According to the factory-wide fire safety instructions when working with electrolytic powder, chips and monolithic zirconium OTB N 110-045-86, operating at the ChMZ OJSC, according to the degree of fire hazard, zirconium and its alloys are divided into four categories depending on the particle size. Chips with a thickness of more than 0.2 mm are a non-flammable product and belong to the IV less dangerous group.

Скорость резания V и подача S напрямую связаны с производительностью процесса обработки. Чем выше скорость резания и подача, тем выше и производительность. Увеличение скорости резания приводит к резкому возрастанию вероятности загорания стружки при обработке, т.к. увеличивается температура в зоне резания. Увеличение подачи, с одной стороны, приводит к увеличению радиуса кривизны стружки, а с другой стороны, чем больше подача, тем больше момент сопротивления резанию и ниже виброустойчивость системы СПИД, а последнее приводит к возрастанию вибраций, потере точности обработки и увеличению шероховатости. Cutting speed V and feed S are directly related to the productivity of the processing process. The higher the cutting speed and feed, the higher the productivity. An increase in cutting speed leads to a sharp increase in the likelihood of chip burning during processing, as the temperature in the cutting zone increases. An increase in feed, on the one hand, leads to an increase in the radius of curvature of the chips, and on the other hand, the larger the feed, the greater the moment of resistance to cutting and the lower the vibration resistance of the AIDS system, and the latter leads to an increase in vibration, loss of precision and an increase in roughness.

Таким образом, работая на максимально возможных подачах и скоростях, необходимо обеспечить жесткость системы СПИД, пожаробезопасность процесса резания, геометрию стружки, легкость ее удаления из зоны резания и отсутствие ее пакетирования. Thus, working at the highest possible feeds and speeds, it is necessary to ensure the rigidity of the AIDS system, fire safety of the cutting process, the geometry of the chips, the ease of its removal from the cutting zone and the absence of its packaging.

Стебель с закрепленным на его конце инструментом является наименее жестким звеном технологической системы СПИД. При обработке отверстий малых диаметров и большой относительной длине (L/D > 50) особо опасным является возникновение крутильных колебаний, возникающих в стебле с инструментом. Кроме того, при обработке малых отверстий с удалением значительных припусков за один проход и использованием значительных осевых подач инструмента велика вероятность потери прочности стебля. Условия прочности и жесткости стебля при кручении выражаются соответственно
(τ) = M_кр/W_p,
(φ) = M_кр×l/GJ_p,
где (τ) - допустимые касательные напряжения, возникающие в стебле от момента сопротивления резанию (кгс/мм),
(φ) - допустимый угол закручивания для материала стебля (рад),
M_кр - крутящий момент, равный моменту сопротивления резанию (кгс/мм),
G - модуль сдвига для материала стебля (кгс/мм²),
W_p, J_p - момент сопротивления и полярный момент инерции сечения стебля соответственно (мм³), (мм⁴),
l - длина стебля до опоры (мм).A stalk with a tool attached to its end is the least rigid link in the AIDS technology system. When machining holes of small diameters and a large relative length (L / D> 50), the occurrence of torsional vibrations arising in the stem with the tool is especially dangerous. In addition, when processing small holes with the removal of significant allowances in one pass and using significant axial feeds of the tool, the probability of loss of stem strength is high. The conditions of strength and stiffness of the stem during torsion are expressed accordingly
(τ) = M _cr / W _p ,
(φ) = M _cr × l / GJ _p ,
where (τ) - allowable shear stresses arising in the stem from the moment of resistance to cutting (kgf / mm),
(φ) is the permissible twist angle for the stem material (rad),
M _cr - torque equal to the moment of resistance to cutting (kgf / mm),
G - shear modulus for the material of the stem (kgf / mm ² ),
W _p , J _p - resistance moment and polar moment of inertia of the stem section, respectively (mm ³ ), (mm ⁴ ),
l is the length of the stem to the support (mm).

Момент сопротивления резанию при неизменной геометрии инструмента и обрабатываемого материала (цирконий) зависит только от режимов обработки, т. е. The moment of resistance to cutting with a constant geometry of the tool and the processed material (zirconium) depends only on the processing conditions, i.e.

M_кр = A•S•t•D,
где S - подача (мм/об),
t - величина снимаемого припуска (глубина резания) (мм),
D - диаметр обрабатываемого отверстия (мм),
A - коэффициент пропорциональности.M _cr = A • S • t • D,
where S is the feed (mm / rev),
t is the size of the removed allowance (cutting depth) (mm),
D is the diameter of the machined hole (mm),
A is the coefficient of proportionality.

При обработке глубоких отверстий малых диаметров необходимо, чтобы диаметр стебля был максимально большим, т.е. When processing deep holes of small diameters, it is necessary that the diameter of the stem be as large as possible, i.e.

d≈D,
где d - диаметр стебля (мм).d≈D,
where d is the diameter of the stem (mm).

Поэтому в первом приближении при постоянной глубине резания условие прочности стебля можно записать
S_{1 пр}=Kd²,
а жесткости
S_{2 пр}=Cd³/l,
где K и C - коэффициенты, учитывающие величину снимаемого припуска, (мм^-1об^-1),
S_{1 пр} - значение предельной осевой подачи инструмента, при превышении которой стебель теряет свою механическую прочность (мм/об);
S_{2 пр} - значение предельной осевой подачи инструмента, при превышении которой стебель теряет свою жесткость (мм/об);
l - длина стебля до опоры (мм).Therefore, in a first approximation, at a constant cutting depth, the condition of the stem strength can be written
S _{1 ol} = Kd ² ,
and stiffness
S _{2 ol} = Cd ³ / l,
where K and C are the coefficients that take into account the size of the removed allowance, (mm ^-1 rev ^-1 ),
S _{1 CR} - the value of the maximum axial feed of the tool, when exceeded which the stem loses its mechanical strength (mm / rev);
S _{2 CR} - the value of the maximum axial feed of the tool, when exceeded which the stem loses its rigidity (mm / rev);
l is the length of the stem to the support (mm).

Проверка стеблей на прочность при растяжении не обязательна, т.к. стебли представляют собой толстостенные трубы и запас прочности их на растяжение выше, чем при кручении. Checking the stems for tensile strength is not necessary, because the stems are thick-walled pipes and their tensile strength is higher than during torsion.

Проведенные производственные испытания показали, что снижение осевой подачи режущего инструмента до значения, меньшего наименьшего значения одной из величин: S_{1 пр} и S_{2 пр}, способствует стабилизации процесса резания.Production tests showed that reducing the axial feed of the cutting tool to a value lower than the smallest value of one of the values: S _{1 pr} and S _{2 pr} , helps to stabilize the cutting process.

Отличие заявляемого многолезвийного инструмента от известных выражается совокупностью следующих признаков: он содержит корпус, хвостовик и рабочую часть с тведосплавными режущими элементами, переднюю направляющую с центральным отверстием и окнами для подвода смазывающей охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания, при этом на лезвиях режущих элементов выполнены направляющие фаски длиной (S), равной 2,0-5,0 мм, и шириной (f), равной 0,6- 2,0 мм. The difference of the claimed multi-blade tool from the known ones is expressed by a combination of the following features: it contains a housing, a shank and a working part with carbide cutting elements, a front guide with a central hole and windows for supplying a lubricating coolant (coolant) to the cutting zone, while on the blades of the cutting elements are made guide chamfers with a length (S) of 2.0-5.0 mm and a width of (f) of 0.6-2.0 mm.

Направляющие фаски на лезвиях режущих элементов, выполненные по наружному диаметру, служат для создания направления и устойчивого положения режущего инструмента во время работы. Эти фаски воспринимают усилия, возникающие вследствие переменной глубины резания из-за биения предварительного отверстия. Уменьшение их ширины и длины может привести к поперечным вибрациям инструмента во время обработки, а их увеличение, хотя и улучшает условия центровки, но приводит к дополнительному трению, возрастанию момента сопротивления резанию и крутильных колебаний инструмента, особенно при больших значениях отношения L/D, т.к. инструмент в этом случае обладает пониженной жесткостью на кручение. The guide chamfers on the blades of the cutting elements, made on the outer diameter, serve to create the direction and stable position of the cutting tool during operation. These chamfers absorb the forces arising from a variable depth of cut due to the runout of the pre-hole. A decrease in their width and length can lead to transverse vibrations of the tool during processing, and their increase, although it improves the alignment conditions, but leads to additional friction, an increase in the moment of resistance to cutting and torsional vibrations of the tool, especially at large L / D ratios, t .to. the tool in this case has a reduced torsional rigidity.

На центрирование инструмента во время работы оказывает влияние и количество режущих элементов. Чем больше число зубьев режущего инструмента, тем он лучше направлен, однако при этом ухудшается сход стружки и увеличивается вероятность ее пакетирования из-за уменьшения свободного пространства для ее выхода. Количество зубьев режущего инструмента (зенкера), ширина и длина направляющих фасок подбираются для каждого конкретного случая обработки индивидуально в зависимости от жесткости системы СПИД и отношения L/D в заявляемом интервале ширины и длины направляющих фасок. The number of cutting elements also influences the centering of the tool during operation. The larger the number of teeth of the cutting tool, the better it is directed, however, the chip gathering worsens and the likelihood of its bundling increases due to a decrease in the free space for its output. The number of teeth of the cutting tool (countersink), the width and length of the guide chamfers are selected for each specific processing case individually depending on the rigidity of the AIDS system and the L / D ratio in the claimed range of width and length of the guide chamfers.

Однако только исключение из рабочей зоны многолезвийного режущего инструмента (зенкера) задних направляющих элементов, обеспечившее свободный выход сливной стружки из зоны резания, выполнение на режущих элементах направляющих фасок длиной S = 2,0 - 5,0 мм и шириной f = 0,6 - 2,0 мм позволило решить поставленную задачу в полной мере. However, only the exclusion from the working area of the multi-blade cutting tool (countersink) of the rear guiding elements, which ensured the free exit of drainage chips from the cutting zone, the execution of guiding chamfers on the cutting elements is S = 2.0 - 5.0 mm long and f = 0.6 - wide 2.0 mm allowed to solve the task in full.

Из приведенного анализа видно, что изменены структура, форма выполнения и связи элементов у многолезвийного режущего инструмента. Все это приводит к достижению нового технического результата в виде расширения технологических возможностей. Признаки влияют на достигаемый технический результат, т.е. находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом. Следовательно, эти признаки являются существенными. Таким образом, сочетание способа обработки заготовки под прокат из циркония и сплавов на его основе и инструмента для осуществления данного способа позволяет решить задачу удаления дефектного слоя внутреннего отверстия заготовки под прокат механической обработкой с соотношением L/D до 120 с обеспечением точности и производительности процесса обработки. При этом необходимо отметить, что заявляемый интервал подач и геометрия инструмента позволяют при жесткой системе СПИД организовать безвибрационный процесс механической обработки глубоких отверстий в циркониевых заготовках с соотношением L/D до 120 при максимальной производительности процесса и получить непрерывную жесткую сливную стружку, легко удаляемую из зоны резания, при этом исключаются ее пакетирование и возгорание при обработке. Вышеприведенный логический анализ показывает, что с использованием заявляемых способа обработки и инструмента возможно достижение технического результата: расширение технологических возможностей. From the above analysis it is seen that the structure, form of execution and communication of elements in a multi-blade cutting tool are changed. All this leads to the achievement of a new technical result in the form of expanding technological capabilities. Signs affect the technical result achieved, i.e. are in a causal relationship with the specified result. Therefore, these symptoms are significant. Thus, the combination of the method of processing a billet for rolling from zirconium and alloys based on it and the tool for implementing this method allows us to solve the problem of removing the defective layer of the inner hole of the billet for rolling by machining with a ratio L / D up to 120 to ensure the accuracy and productivity of the processing process. It should be noted that the claimed feed interval and tool geometry make it possible to organize a vibration-free process for machining deep holes in zirconium workpieces with a L / D ratio of up to 120 with a rigid AIDS system and to obtain continuous rigid drainage chips easily removed from the cutting zone , thus excluding its packaging and fire during processing. The above logical analysis shows that using the inventive processing method and tool, it is possible to achieve a technical result: the expansion of technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, приведенными на фиг. 1, 2, 3 и 4. The invention is illustrated by the graphic materials shown in FIG. 1, 2, 3 and 4.

На фиг. 1 представлена графическая зависимость предельной осевой подачи инструмента S_{1 пр} от диаметра стебля d, исходя из условий прочности его при кручении, при различной величине снимаемого припуска t.In FIG. 1 shows a graphical dependence of the maximum axial feed of the tool S _{1 ol} on the diameter of the stem d, based on the conditions of its torsional strength, at different sizes of the removed allowance t.

На фиг.2 представлена графическая зависимость (для удобства пользования) произведения предельной осевой подачи инструмента S_{2 пр} на длину стебля l до жесткой опоры в зависимости от его диаметра d, исходя из условий жесткости стебля при кручении, при различной величине снимаемого припуска t.Figure 2 shows a graphical dependence (for ease of use) of the product of the maximum axial feed of the tool S _{2 pr} by the length of the stem l to a rigid support depending on its diameter d, based on the conditions of stiffness of the stem during torsion, with different sizes of the removed allowance t.

На фиг. 3 представлены общий вид и геометрия режущих элементов многолезвийного инструмента. На фиг. 4 - то же, разрез по B-B. Способ осуществляется следующим образом. In FIG. 3 shows a general view and geometry of the cutting elements of a multi-blade tool. In FIG. 4 - same, section along B-B. The method is as follows.

В общем случае расточка отверстия диаметром - D и длиной - L при соблюдении отношения L/D< 120 производится следующим образом. In the general case, a hole is bored with a diameter of - D and a length of - L, subject to the L / D ratio <120, as follows.

Зная L и D, определяют геометрию стебля. Knowing L and D, determine the geometry of the stem.

Диаметр стебля d = D-2 β,
где β - зазор между стеблем и необработанной поверхностью заготовки (мм).Stem diameter d = D-2 β,
where β is the gap between the stem and the raw surface of the workpiece (mm).

Длина стебля l = L+ L_пер + L_м,
где L_пер - длина перебега инструмента (мм),
L_м - длина стебля занимаемого люнетом (мм).Stem length l = L + L _per + L _m ,
where L _per - the length of the tool overrun (mm),
L _m - the length of the stem occupied by the lunette (mm).

Зная диаметр стебля d и его длину l, а также глубину резания t, по графику на фиг.1 определяют предельную осевую подачу S_1пр, а по графику на фиг. 2 - произведение S_2пр•l, а затем и S_2пр. Для определения предельных подач S_1пр и S_2пр можно воспользоваться и приведенными эмпирическими зависимостями S_1пр = Kd² и S_2пр = Cd³/l, предварительно определив коэффициенты K и C, зависящие от глубины резания t и приведенные в таблицах на фиг. 1 и на фиг. 2. В качестве рабочей принимают меньшую из двух вышеприведенных подач и по паспорту станка корректируют подачу в меньшую сторону. Данная подача обеспечивает прочность и жесткость стебля, при этом производительность процесса - максимальная.Knowing the diameter of the stem d and its length l, as well as the cutting depth t, the maximum axial feed _rate S _{1pr is determined} from the graph in FIG. ₁ , and according to the graph in FIG. 2 - the product of S _2pr • l, and then S _2pr . To determine the marginal feeds S _1pr and S _2pr, one can also use the empirical dependences S _1pr = Kd ² and S _2pr = Cd ³ / l, having previously determined the coefficients K and C, which depend on the cutting depth t and are given in the tables in FIG. 1 and in FIG. 2. As the worker, take the smaller of the two feeds above and, according to the passport of the machine, adjust the feed to the lower side. This feed provides the strength and rigidity of the stem, while the productivity of the process is maximum.

Рабочий вариант инструмента для осуществления способа представлен на фиг. 3 и 4. A working embodiment of a tool for implementing the method is shown in FIG. 3 and 4.

Инструмент состоит из корпуса 1, хвостовика 2 и рабочей части 3 с твердосплавными режущими элементами 4. Хвостовик 2 с резьбовым концом 5 и центрирующим пояском 6 служит для соосного соединения зенкера со стеблем. В передней направляющей 7 утоплены шарики 8 с упругим элементом, диаметр описанной окружности по выступающим частям которых больше диаметра обрабатываемого отверстия. Для подвода СОЖ в зону резания в корпусе 1 выполнено центральное отверстие 9 с окнами 10, подающими СОЖ к каждому режущему элементу 4. На режущих элементах 4 для направления и центрирования инструмента во время его работы выполнены направляющие фаски 11, 12 длиной S = 2,0 - 5,0 мм и шириной f = 0,6 - 2,0 мм. The tool consists of a housing 1, a shank 2 and a working part 3 with carbide cutting elements 4. A shank 2 with a threaded end 5 and a centering belt 6 serves for coaxial connection of the countersink with the stem. Balls 8 with an elastic element are recessed in the front guide 7, the diameter of the circumscribed circle along the protruding parts of which is larger than the diameter of the hole being machined. To supply coolant to the cutting zone in the housing 1, a central hole 9 is made with windows 10 supplying coolant to each cutting element 4. On the cutting elements 4, guide chamfers 11, 12 of length S = 2.0 are made for guiding and centering the tool during its operation. - 5.0 mm and a width of f = 0.6 - 2.0 mm.

Инструмент работает следующим образом. The tool works as follows.

До начала обработки заготовку в виде гильзы закрепляют в двух самоцентрирующихся патронах, находящихся на концах шпинделя станка, соединенного с приводом вращения. Стебель, соединенный с устройством осевой подачи и сцентрированный с заготовкой с помощью неподвижного люнета, вводят внутрь обрабатываемого отверстия гильзы. Соосное соединение стебля с инструментом осуществляют с помощью центрирующего пояска 6 и резьбового хвостовика 2. Посредством осевой подачи инструмента в направлении рабочего хода переднюю направляющую 7 вводят в соприкосновение с обрабатываемым отверстием. Так как диаметр описанной окружности подпружиненных шариков 8, направляющей 7, больше диаметра обрабатываемого отверстия, то свободный ход шариков 8 обеспечивает центрирование инструмента по необработанной поверхности. Далее включают подачу СОЖ, привод вращения заготовки, осевую подачу инструмента и осуществляют процесс обработки внутреннего диаметра гильзы. В процессе работы направляющие фаски 11, 12 на зубьях твердосплавных режущих элементов, опираясь на обработанную поверхность, центрируют и направляют режущий инструмент, повышая его виброустойчивость, и позволяют вести процесс обработки с максимальной производительностью. После окончания процесса зенкерования инструмент отсоединяют от стебля, устанавливают новую заготовку и процесс повторяют. Before processing, the blank in the form of a sleeve is fixed in two self-centering chucks located at the ends of the machine spindle connected to the rotation drive. The stem, connected to the axial feed device and centered on the workpiece using a fixed rest, is inserted into the processed hole of the sleeve. The coaxial connection of the stem with the tool is carried out using the centering belt 6 and the threaded shank 2. By means of the axial feed of the tool in the direction of the working stroke, the front guide 7 is brought into contact with the hole to be machined. Since the diameter of the circumscribed circle of the spring-loaded balls 8, the guide 7, is larger than the diameter of the hole to be machined, the free travel of the balls 8 ensures that the tool is centered on the untreated surface. Further, the coolant supply, the workpiece rotation drive, the axial feed of the tool are included, and the process of processing the inner diameter of the sleeve is carried out. In the process, the guide chamfers 11, 12 on the teeth of carbide cutting elements, relying on the machined surface, center and guide the cutting tool, increasing its vibration resistance, and allow the machining process to be carried out with maximum productivity. After the countersinking process is completed, the tool is disconnected from the stem, a new workpiece is installed and the process is repeated.

Таким образом, конструктивные особенности инструмента, а именно направляющие фаски в заявляемом интервале их длины и ширины, способствуют выполнению способа, при котором достигается максимальная производительность процесса обработки при заданном соотношении L/D, требуемая точность и шероховатость обработанной поверхности с получением при обработке легкоудаляемой сливной жесткой стружки. Thus, the design features of the tool, namely the guide chamfers in the claimed range of their length and width, contribute to the implementation of the method in which the maximum productivity of the processing process is achieved at a given L / D ratio, the required accuracy and roughness of the treated surface with obtaining an easily removable stiff drain shavings.

Пример конкретного выполнения способа. Расточка внутренних отверстий:
- выдавленной циркониевой заготовки (гильзы) из сплава Э-110 с геометрическими размерами: наружный диаметр D_н -41 мм, внутренний диаметр D_вн - 27,5 мм, длина заготовки L - 2,2-2,5 метра, при этом снимают припуск t - 0,5 мм,
- заготовки после первого подката с геометрией
D_н - 21,1_+0,2 мм D_вн - 14,6_+0,2 мм и L - 1,5-1,7 м с припуском t - 0,25 мм.An example of a specific implementation of the method. Bore Inner Holes:
- extruded zirconium billet (sleeve) from E-110 alloy with geometric dimensions: outer diameter D _n -41 mm, inner diameter D _ext - 27.5 mm, workpiece length L - 2.2-2.5 meters, while removing allowance t - 0.5 mm
- blanks after the first roll with geometry
_N D - 21.1 _{± 0.2} mm D _ext - 14.6 _+0.2 mm and L - 1,5-1,7 m with oversize t - 0,25 mm.

Расчет длины l, диаметра стебля d и значений предельных осевых подач S_1пр и S_2пр проводился по вышеприведенным зависимостям.The calculation of the length l, the diameter of the stem d and the values of the axial axial feeds S _1pr and S _2pr was carried out according to the above dependencies.

Для первого случая обработки принимаем диаметр стебля d₁ = 25 мм и его длину l₁ = 2700 мм, а для второго случая обработки d₂ = 13,5 мм, l₂ = 1900 мм. Зная диаметры стеблей и их длины, а также глубину резания t₁ и t₂, по графикам, приведенным на фиг. 1, по диаметру стебля d определяем предельную осевую подачу S_1пр, а по графикам на фиг. 2 по диаметру стебля d сначала определяем произведение S_2пр•l, а затем рассчитываем предельную осевую подачу S_2пр при заданной длине стебля l.For the first case of treatment, we take the diameter of the stem d ₁ = 25 mm and its length l ₁ = 2700 mm, and for the second case of processing d ₂ = 13.5 mm, l ₂ = 1900 mm. Knowing the diameters of the stems and their lengths, as well as the cutting depth t ₁ and t ₂ , according to the graphs shown in FIG. 1, according to the diameter of the stem d, we determine the maximum axial feed S _1pr , and according to the graphs in FIG. 2 by the diameter of the stem d, we first determine the product S _2pr • l, and then calculate the maximum axial feed S _2pr for a given stem length l.

Для расчета предельных подач S_1пр и S_2пр можно воспользоваться и эмпирическими зависимостями S_1пр = Kd² и S_2пр = Cd³/l, предварительно определив коэффициенты K и C, зависящие от глубины резания t и приведенные в таблицах на фиг. 1 и на фиг. 2. Для первого случая обработки значение предельных осевых подач равны:
S1пр₁ = 1,81 мм/об; S2пр₁ = 1,43 мм/об, а для второго случая соответственно S1пр₂ = 1,0 мм/об; S2пр₂ = 0,62 мм/об.To calculate the marginal feeds S _1pr and S _2pr, one can also use the empirical dependencies S _1pr = Kd ² and S _2pr = Cd ³ / l, having previously determined the coefficients K and C, which depend on the cutting depth t and are given in the tables in FIG. 1 and in FIG. 2. For the first case of processing, the value of the axial feed rates are equal to:
S1pr ₁ = 1.81 mm / rev; S2pr ₁ = 1.43 mm / rev, and for the second case, respectively, S1pr ₂ = 1.0 mm / rev; S2pr ₂ = 0.62 mm / rev.

Обработку проводили на универсальном токарно-винторезном станке с удлиненной станиной модели РТ-2548 способом вытяжного растачивания. Заготовка базировалась в двух стандартных трехкулачковых самоцентрирующихся патронах, находящихся на концах шпинделя станка. The processing was carried out on a universal screw-cutting lathe with an elongated bed model RT-2548 by the method of exhaust boring. The workpiece was based on two standard three-jaw self-centering chucks located at the ends of the machine spindle.

Стебель с центральным отверстием для подвода СОЖ в зону резания и инструментом на его конце крепился в резцедержателе станка и имел одну промежуточную опору в виде неподвижного люнета. Инструмент представлял собой многозубый зенкер с задней направляющей опорой и с пластинами из твердого сплава с геометрией: задний угол α - 8^o, передний угол γ - 0^o, угол при вершине φ - 45^o, угол наклона режущей кромки λ - 0^o. Длина направляющей фаски инструмента изменялась в пределах S от 1,9 мм до 5,1 мм, а ее ширина f - от 0,5 мм до 2,1 мм. Количество зубьев инструмента при обработке заготовки с размерами 41х27,5х2500 принималось равным Z = 6, а при обработке заготовки с размерами 21х14,5х1700 - равным Z=2. Частота вращения заготовки задавалась с помощью коробки скоростей, а осевая подача инструмента - коробкой подач. Удаление стружки проводилось через обработанную поверхность в направлении, противоположном подаче. Подача СОЖ в зону резания проводилась только с целью охлаждения стружки по центральному отверстию в стебле и инструменте. За критерий работоспособности процесса принималась (при постоянной скорости резания V - const) предельная подача S_пр, при которой процесс обработки протекал без видимых вибраций и огранки обработанного отверстия, отсутствия искрения и с образованием непрерывной жесткой сливной стружки, параметры сечения которой: ширина и толщина были более 0,2 мм. Величины направляющих элементов инструмента, такие как число зубьев - Z, величины f и S, изменяются как показано в табл. 1. В табл. 1 даны результаты экспериментов, подтверждающие представленные зависимости и интервалы.The stem with a central hole for supplying coolant to the cutting zone and a tool at its end was mounted in the tool holder of the machine and had one intermediate support in the form of a fixed lunette. The tool was a multi-tooth countersink with a rear guide support and with carbide plates with the geometry: rear angle α - 8 ^o , rake angle γ - 0 ^o , angle at apex φ - 45 ^o , angle of inclination of the cutting edge λ - 0 ^o . The length of the guide chamfer of the tool varied within S from 1.9 mm to 5.1 mm, and its width f from 0.5 mm to 2.1 mm. The number of teeth of the tool when processing a workpiece with dimensions 41x27.5x2500 was taken equal to Z = 6, and when processing a workpiece with dimensions 21x14.5x1700 - equal to Z = 2. The workpiece rotation frequency was set using the gearbox, and the axial feed of the tool was set by the gearbox. Chip removal was carried out through the treated surface in the opposite direction to the feed. Coolant was supplied to the cutting zone only with the aim of cooling the chips along the central hole in the stem and tool. The criterion of the process operability was taken (at a constant cutting speed V - const) the maximum feed S _pr , at which the processing process proceeded without visible vibrations and faceting of the machined hole, the absence of sparking and with the formation of a continuous rigid drain chip, the cross-section parameters of which: width and thickness were more than 0.2 mm. The values of the tool guide elements, such as the number of teeth - Z, the values of f and S, change as shown in the table. 1. In the table. 1 shows the experimental results confirming the presented dependencies and intervals.

Как видно из результатов, приведенных в табл. 1, применение подач - S выше предельных значений приводит или к нарушению целостности стебля и инструмента (S > S_{1 пр}, опыт N 7), или к сильным вибрациям (S > S_{2 пр}, опыты N 1 и 8). Работа на пониженных подачах приводит к падению толщины среза "a", повышает пожароопасность получаемой стружки и ухудшает условие ее отвода из зоны резания (опыт N 3).As can be seen from the results given in table. 1, the use of feeds - S above the limit values leads either to a violation of the integrity of the stem and instrument (S> S _{1 pr} , experiment N 7), or to strong vibrations (S> S _{2 pr} , experiments N 1 and 8). Work at low feeds leads to a decrease in the thickness of the cut "a", increases the fire hazard of the resulting chips and worsens the condition of its removal from the cutting zone (experiment No. 3).

Уменьшение длины направляющей фаски S и ее ширины f на зубьях инструмента ниже заявляемого интервала ведет к ухудшению центровки и падению виброустойчивости инструмента, увеличению шероховатости обработанной поверхности выше допустимых значений (опыты N 4 и 11), а увеличение ее длины и ширины выше заявляемого интервала приводит к повышенному трению инструмента об обработанную поверхность, увеличивает искрение и вероятность загорания стружки в зоне резания (опыты N 6 и 12). A decrease in the length of the guide chamfer S and its width f on the teeth of the tool below the claimed interval leads to a deterioration in centering and a decrease in the vibration resistance of the tool, an increase in the roughness of the machined surface above the permissible values (experiments N 4 and 11), and an increase in its length and width above the claimed interval leads to increased friction of the tool on the machined surface, increases the sparking and the likelihood of chip burning in the cutting zone (experiments N 6 and 12).

Процесс обработки внутренних отверстий гильзы проходит спокойно, без видимых вибраций, загораний и с получением требуемой геометрии стружки только тогда, когда осевая подача инструмента не превышает меньшей из двух расчетных величин предельных подач S_{1 пр} и S_{2 пр} и геометрия инструмента - длина направляющей фаски S и ее ширина f находятся в заявляемом интервале их значений, что подтверждается опытами NN 2, 5, 9, 10.The process of processing the inner holes of the liner proceeds quietly, without visible vibrations, ignitions and obtaining the required chip geometry only when the axial feed of the tool does not exceed the smaller of the two calculated values of the limit feeds S _{1 pr} and S _{2 pr} and the tool geometry is the length of the guide chamfer S and its width f are in the claimed range of their values, which is confirmed by experiments NN 2, 5, 9, 10.

Экономическая эффективность заявляемых способа получения заготовки под прокат и инструмента для его осуществления может быть определена в сравнении технико-экономических показателей по окончательным результатам прокатки готовой продукции с использованием операции расточки по заявляемому способу и существующему способу производства твэльных труб для атомных станций. Базовая существующая технология получения циркониевых твэльных труб диам. 9,13х7,72х3855 из спл. Э110 не предусматривает операции расточки гильзы перед прокатом из-за отсутствия технологии и оборудования для осуществления данной операции. В базовой технологии разбраковка труб осуществляется на готовой продукции. Ниже приведены результаты разбраковки труб, полученных из одной партии гильз, половина которых была изготовлена по существующей технологии, вариант N 1, а другая по предлагаемому способу удаления дефектного слоя - расточкой отверстия, вариант N 2. The economic efficiency of the proposed method for producing a billet for hire and a tool for its implementation can be determined by comparing the technical and economic indicators for the final results of rolling the finished product using the boring operation according to the claimed method and the existing method for the production of fuel pipes for nuclear power plants. Basic existing technology for producing zirconium fuel pipes diam. 9.13x7.72x3855 from spl. E110 does not provide for the operation of a bore of a sleeve before rental due to the lack of technology and equipment for this operation. In the basic technology, pipe sorting is carried out on finished products. Below are the results of the sorting of pipes obtained from one batch of sleeves, half of which was manufactured using existing technology, option No. 1, and the other according to the proposed method for removing the defective layer — hole bore, option No. 2.

Результаты разбраковки представлены в табл. 2 (см. в конце описания). The results of the sorting are presented in table. 2 (see the end of the description).

Из представленных данных видно, что окончательный брак готовой продукции снизился более чем в 2,5 раза. From the data presented it can be seen that the final marriage of finished products decreased by more than 2.5 times.

Технико-экономическая эффективность предложенного изобретения состоит в следующем:
- повышении качества готовых труб и снижении брака за счет удаления дефектного слоя и повышения точности заготовки;
- снижении брака на переделе прессования гильзы;
- использовании универсального оборудования для удаления дефектного слоя;
- обработка ведется при максимальной производительности процесса зенкерования;
- повышение точности заготовки и удаление дефектного слоя позволят осуществлять ультразвуковую дефектоскопию заготовки перед началом проката.Technical and economic effectiveness of the proposed invention is as follows:
- improving the quality of finished pipes and reducing rejects by removing the defective layer and improving the accuracy of the workpiece;
- reduction of marriage on the redistribution of the pressing sleeve;
- the use of universal equipment to remove the defective layer;
- processing is carried out at the maximum productivity of the process of countersinking;
- improving the accuracy of the workpiece and the removal of the defective layer will allow ultrasonic inspection of the workpiece before rolling.

Заявляемые способ и устройство внедрены в производство на ОАО ЧМЗ. The inventive method and device are introduced into production at OAO ChMZ.

Источники информации
1. Г.В.Филимонов, О.А.Никишов "Прокатка циркониевых труб". М. "Металлургия", 1988 г., с. 26.Sources of information
1. G.V. Filimonov, O. A. Nikishov "Rolling zirconium tubes." M. "Metallurgy", 1988, with. 26.

2. И. Б.Шендеров, "Модель формообразования отверстия при растачивании". Вестник машиностроения, 1998 г., N 3, стр.22. 2. I. B. Shenderov, "Model of hole formation during boring." Herald of Mechanical Engineering, 1998, N 3, p. 22.

3. "Обработка глубоких отверстий". Под. ред. Н.Ф.Уткина. Л.Машиностроение, 1988 г., с. 26-30, с. 254-256. 3. "Deep hole machining." Under. ed. N.F. Utkina. L. Mechanical engineering, 1988, with. 26-30, p. 254-256.

4. Г.А.Алексеев, В.А.Аршинов. "Конструирование инструмента". М.Машиностроение, 1979 г., с. 121-130. 4. G.A. Alekseev, V.A. Arshinov. Tool Design M. Engineering, 1979, p. 121-130.

Claims (2)

1. Способ вытяжного растачивания внутреннего отверстия заготовки под прокат из циркония и сплавов на его основе многолезвийным режущим инструментом, отличающийся тем, что инструмент закрепляют на конце стебля, сообщают ему осевую подачу, а заготовке - вращение, и отводят стружку в направлении, противоположном подаче, при этом расточку внутреннего отверстия заготовки с геометрией, определяемой соотношением
L/D<120,
где D - диаметр обрабатываемого отверстия, мм;
L - глубина обрабатываемого отверстия, мм,
осуществляют с осевой подачей инструмента, не превышающей меньшую из двух величин предельных подач, одна из которых отвечает условию прочности стебля (S_{1 пр}), а другая - условию жесткости стебля (S_{2 пр}), при этом указанные величины предельных подач определяют из соотношений
S_{1 пр} = Kd², мм/об.,
S_{2 пр} = Cd³/l, мм/об.,
где l - длина стебля, мм;
d - диаметр стебля, мм;
К, С - коэффициенты, учитывающие величину снимаемого припуска, мм^-1об^-1,
и обеспечивает получение непрерывной сливной стружки с толщиной и шириной не менее 0,2 мм.1. The method of exhaust boring the inner hole of a billet for rolled products from zirconium and alloys based on it with a multi-blade cutting tool, characterized in that the tool is fixed at the end of the stem, informs it about the axial feed, and the workpiece is rotated, and the chips are removed in the opposite direction to the feed, while the bore of the inner hole of the workpiece with a geometry defined by the ratio
L / D <120,
where D is the diameter of the machined hole, mm;
L is the depth of the hole, mm
carried out with an axial feed of the tool, not exceeding the smaller of the two values of marginal feeds, one of which meets the condition of the strength of the stem (S _{1 CR} ), and the other - the condition of rigidity of the stem (S _{2 CR} ), while these values of the marginal feeds are determined from the relations
S _{1 ol} = Kd ² , mm / rev.,
S _{2 ol} = Cd ³ / l, mm / rev.,
where l is the length of the stem, mm;
d is the diameter of the stem, mm;
K, C - coefficients taking into account the size of the removed allowance, mm ^-1 rev ^-1 ,
and provides continuous drainage chips with a thickness and width of at least 0.2 mm 2. Многолезвийный режущий инструмент для вытяжного растачивания внутреннего отверстия заготовки под прокат из циркония и сплавов на его основе, отличающийся тем, что он содержит корпус, хвостовик и рабочую часть с твердосплавными режущими элементами, переднюю направляющую с центральным отверстием и окнами для подвода смазывающей охлаждающей жидкости в зону резания, при этом на лезвиях режущих элементов выполнены направляющие фаски длиной S, равной 2,0-5,0 мм, и шириной f, равной 0,6 - 2,0 мм. 2. A multi-blade cutting tool for exhaust boring the inner hole of a billet made of zirconium and alloys based on it, characterized in that it contains a housing, a shank and a working part with carbide cutting elements, a front guide with a central hole and windows for supplying lubricating coolant into the cutting zone, while on the blades of the cutting elements there are guide chamfers of length S equal to 2.0-5.0 mm and width f equal to 0.6 - 2.0 mm.

Images